JP2017222734A - Method for producing thermoplastic resin composition - Google Patents

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啓太 宮崎
Keita Miyazaki
啓太 宮崎
大平 晃
Akira Ohira
晃 大平
靖治 齊田
Yasuharu Saita
靖治 齊田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method in which variations in the physical properties of the discarded material of a thermoplastic resin composition can be sufficiently reduced so that the discarded material can be reused as a material of a thermoplastic resin product.SOLUTION: A raw resin composition is cast into a melt-kneading machine 10, the raw resin composition is melt-kneaded, the melt flow rate (MFR) of the raw resin composition is measured by an MFR measurement apparatus 30 before the raw resin composition cast into the melt-kneading machine 10 passes through a slit of the outlet of the melt-kneading machine, the width of the slit is adjusted depending on the measurement value of the MFR, and the melt-kneaded raw resin composition is allowed to pass through the slit, thereby producing a thermoplastic resin composition.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin composition.

熱可塑性樹脂は、添加物の添加によって種々の特性を付与することができ、様々な分野において有用な材料として利用されている。一方で、近年では、環境保全の観点から、廃棄物の減量が求められており、そのための一手段として、熱可塑性樹脂製の使用済みの製品(以下、「廃材」とも言う)を回収し、それを熱可塑性樹脂製の新たな製品の原料として再利用することが知られている。   Thermoplastic resins can be imparted with various properties by the addition of additives, and are used as useful materials in various fields. On the other hand, in recent years, waste reduction has been demanded from the viewpoint of environmental conservation, and as one means for that purpose, used products made of thermoplastic resin (hereinafter also referred to as “waste material”) are collected, It is known to reuse it as a raw material for new products made of thermoplastic resin.

上記廃材は、一般に、熱可塑性樹脂の種類ごとに回収され、個々の廃材は、元の用途に応じた特有の物性を有している。このため、上記廃材は、一般に、樹脂の種類は同じだが異なる物性を有する。よって、上記廃材を熱可塑性樹脂製の新たな製品の原料として再利用する場合では、上記廃材による物性のばらつきの影響を抑制する必要がある。   The above-mentioned waste materials are generally collected for each type of thermoplastic resin, and each waste material has specific physical properties according to the original application. For this reason, the above-mentioned waste materials generally have the same physical properties but different physical properties. Therefore, when the waste material is reused as a raw material for a new product made of a thermoplastic resin, it is necessary to suppress the influence of variations in physical properties due to the waste material.

上記廃材による物性のばらつきを抑制する技術には、一般に、溶融混練条件(温度やスクリューの回転数など)を調整して上記廃材を溶融混練することによって、上記廃材による物性のばらつきの影響の抑制を図る技術が知られている。あるいは、上記技術には、新規の熱可塑性樹脂を上記廃材に併用する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。さらに、熱可塑性樹脂材料の物性の調整方法には、熱可塑性樹脂の溶融混練物をスリットに通すことによってその機械的強度を高める技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In general, technologies for suppressing variations in physical properties due to the above-mentioned waste materials generally suppress the effects of variations in physical properties due to the above-mentioned waste materials by adjusting the melt-kneading conditions (temperature, screw rotation speed, etc.) and melting and kneading the above-mentioned waste materials. Techniques for achieving this are known. Or the technique which uses a novel thermoplastic resin together with the said waste material is known by the said technique (for example, refer patent document 1). Furthermore, as a method for adjusting the physical properties of a thermoplastic resin material, a technique for increasing the mechanical strength by passing a melt-kneaded product of a thermoplastic resin through a slit is known (for example, see Patent Document 2).

特開2002−265798号公報JP 2002-265798 A 特開2012−233030号公報JP 2012-233303 A

前述した背景技術のうち、溶融混練条件を調整する技術では、溶融混練による廃材の物性の調整は、一定の流動性を有する変形可能な状態の廃材(溶融混練物)に施されるため、廃材の物性のばらつきの解消が不十分となることがある。   Among the above-described background technologies, in the technology for adjusting the melt-kneading conditions, the physical properties of the waste material by melt-kneading are applied to the deformable waste material (melt-kneaded material) having a certain fluidity. In some cases, the variation in the physical properties of the resin may be insufficiently resolved.

また、新規の熱可塑性樹脂を廃材と併用する技術では、物性にばらつきがある廃材に、物性の安定している新材を併用することで、廃材の物性のばらつきは緩和されるものの、廃材の物性のばらつきの解消は不十分となることがある。加えて、新規の熱可塑性樹脂を廃材と併用する技術では、新規の熱可塑性樹脂を併用する分だけ廃材の再利用率が下がるため、前述の環境保全の観点から、また、新規の熱可塑性樹脂などの廃材以外の材料にかかるコストの削減の観点から、検討の余地が残されている。   In addition, with the technology that uses a new thermoplastic resin in combination with waste materials, the use of new materials with stable physical properties in combination with waste materials with varying physical properties can alleviate the variations in the physical properties of the waste materials. The elimination of variations in physical properties may be insufficient. In addition, the technology that uses a new thermoplastic resin in combination with the waste material reduces the reuse rate of the waste material by the amount of the new thermoplastic resin used together. From the viewpoint of reducing the cost of materials other than waste materials, there is still room for consideration.

さらに、スリットによって機械的強度を高める技術では、上記廃材の物性のばらつきを抑制する観点での検討が十分にはなされておらず、このような検討の余地が残されている。   Furthermore, in the technology for increasing the mechanical strength by the slit, the examination from the viewpoint of suppressing the variation in the physical properties of the waste material has not been made sufficiently, and there remains room for such examination.

本発明は、熱可塑性樹脂製品の材料として熱可塑性樹脂組成物の廃材を再利用可能な程度に、当該廃材の物性のばらつきを十分に低減可能な方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method capable of sufficiently reducing variation in physical properties of the waste material to such an extent that the waste material of the thermoplastic resin composition can be reused as the material of the thermoplastic resin product.

本発明は、上記の課題を解決するための一手段として、熱可塑性樹脂を原料とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、その出口にスリットを有する溶融混練機に、前記熱可塑性樹脂を含有する原料樹脂組成物を投入して溶融混練する工程と、前記溶融混練機に投入された前記原料樹脂組成物が前記スリットを通過する前に、前記原料樹脂組成物のメルトフローレートを測定する工程と、前記原料樹脂組成物のメルトフローレートの測定値に応じて前記スリットの幅を調整する工程と、幅が調整された前記スリットに溶融混練された前記原料樹脂組成物を通過させる工程と、を含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法、を提供する。   The present invention provides a method for producing a thermoplastic resin composition using a thermoplastic resin as a raw material as one means for solving the above-mentioned problems, and the thermoplastic resin is provided in a melt kneader having a slit at the outlet thereof. And a step of melt-kneading the raw material resin composition containing the material resin composition, and measuring the melt flow rate of the raw material resin composition before the raw material resin composition charged into the melt-kneader passes through the slit A step of adjusting the width of the slit according to a measured value of the melt flow rate of the raw material resin composition, and a step of passing the raw material resin composition melt-kneaded into the slit of which the width is adjusted And a method for producing a thermoplastic resin composition.

本発明によれば、廃材中の熱可塑性樹脂の分子量に関する物性のばらつきが十分に低減される。よって、本発明によれば、熱可塑性樹脂製品の材料として上記廃材を再利用可能な程度に、熱可塑性樹脂の廃材の物性のばらつきを十分に低減させることができる。   According to this invention, the dispersion | variation in the physical property regarding the molecular weight of the thermoplastic resin in a waste material is fully reduced. Therefore, according to the present invention, the variation in the physical properties of the thermoplastic resin waste material can be sufficiently reduced to such an extent that the waste material can be reused as the material of the thermoplastic resin product.

本発明の一実施の形態における熱可塑性樹脂組成物の製造方法に用いられる装置の構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of a structure of the apparatus used for the manufacturing method of the thermoplastic resin composition in one embodiment of this invention. 上記製造方法におけるスリットを形成する装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of a structure of the apparatus which forms the slit in the said manufacturing method. 原料樹脂組成物のMFR測定とスリット幅の調整との時期の関係の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the relationship of the time of MFR measurement of a raw material resin composition, and adjustment of a slit width. 樹脂の溶融混練物をスリットに通したときに溶融混練物に働くせん断力とスリット幅との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the shear force which acts on a melt-kneaded material, and slit width when the resin melt-kneaded material is passed through a slit.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の実施の形態における熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂を原料とする熱可塑性樹脂組成物を製造する方法である。当該製造方法は、溶融混練工程と、メルトフローレート(MFR)測定工程と、スリット幅調整工程と、スリット通過処理工程とを含む。   The method for producing a thermoplastic resin composition in the embodiment of the present invention is a method for producing a thermoplastic resin composition using a thermoplastic resin as a raw material. The manufacturing method includes a melt-kneading step, a melt flow rate (MFR) measuring step, a slit width adjusting step, and a slit passage processing step.

上記溶融混練工程は、その出口にスリットを有する溶融混練機に原料樹脂組成物を投入して溶融混練する工程である。   The melt kneading step is a step of melting and kneading the raw resin composition into a melt kneader having a slit at the outlet.

上記溶融混練機は、原料樹脂組成物中の熱可塑性樹脂を溶融し、原料樹脂組成物を十分に混練可能な装置である。当該溶融混練機には、例えば、樹脂用の種々のスクリュー押出機を用いることができる。   The melt kneader is an apparatus capable of melting the thermoplastic resin in the raw resin composition and sufficiently kneading the raw resin composition. For the melt kneader, for example, various screw extruders for resin can be used.

上記スリットは、上記溶融混練機のシリンダの出口に接続された、当該出口に対して十分に狭い所期の幅を有する通路である。当該スリットは、溶融混練機のシリンダ出口に配置可能な、扁平な狭路を形成可能な公知の装置または部材によって形成することが可能である。   The slit is a passage connected to an outlet of a cylinder of the melt kneader and having an intended width sufficiently narrow with respect to the outlet. The slit can be formed by a known device or member capable of forming a flat narrow path that can be disposed at the cylinder outlet of the melt kneader.

上記スリットは、溶融混練された原料樹脂組成物の搬送方向において一つ以上配置される。複数のスリットは、上記搬送方向において直列に配置される。複数のスリットを配置することは、得られる熱可塑性樹脂組成物の物性のばらつきをより一層低減させる観点から好ましく、このようなばらつき低減効果や熱可塑性樹脂組成物の生産性、初期コストなどの観点から、上記搬送方向において直列に配置される二つまたはそれ以上の上記スリットが配置されることが好ましい。   One or more slits are arranged in the conveying direction of the melt-kneaded raw resin composition. The plurality of slits are arranged in series in the transport direction. Arranging the plurality of slits is preferable from the viewpoint of further reducing the variation in physical properties of the obtained thermoplastic resin composition, and from the viewpoint of such variation reducing effect, productivity of the thermoplastic resin composition, initial cost, etc. Therefore, it is preferable that two or more slits arranged in series in the conveying direction are arranged.

上記スリットを複数配置する場合には、上記スリットの幅は、複数のスリット間で独立して設定されてもよいし、同じに設定されてもよい。たとえば、上記スリットを複数配置する場合には、複数のスリットの幅のいずれをも、後述する方法で決められるスリット幅としてもよいし、より上流側のスリットの幅を、後述する方法で決められるスリット幅よりもわずかに(例えば1〜20%)大きくしてもよい。   When a plurality of the slits are arranged, the width of the slits may be set independently between the plurality of slits or may be set to be the same. For example, when a plurality of the slits are arranged, any of the plurality of slit widths may be a slit width determined by a method described later, or a more upstream slit width may be determined by a method described later. It may be slightly larger (for example, 1 to 20%) than the slit width.

上記原料樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を含有する。当該熱可塑性樹脂は、一種でもそれ以上でもよい。上記熱可塑性樹脂の例には、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタラート(PET)およびポリブチレンテレフタレート(PBT)が含まれる。   The raw material resin composition contains a thermoplastic resin. The thermoplastic resin may be one kind or more. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin (ABS resin), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and Polybutylene terephthalate (PBT) is included.

上記熱可塑性樹脂は、その廃材であってもよい。当該廃材とは、市場から回収された熱可塑性樹脂製品またはその破砕物である。当該廃材は、上記熱可塑性樹脂として原料樹脂組成物に用いられる場合には、通常、破砕され、樹脂の種類に応じて分類され、または分類品の混合品として用いられる。   The thermoplastic resin may be a waste material thereof. The said waste material is the thermoplastic resin product collect | recovered from the market, or its crushed material. When the waste material is used in the raw material resin composition as the thermoplastic resin, it is usually crushed and classified according to the type of resin, or used as a mixture of classified products.

上記原料樹脂組成物は、上記熱可塑性樹脂(またはその廃材)のみから構成されていてもよいし、他の添加剤をさらに含有していてもよい。当該添加剤は、一種でもそれ以上でもよい。当該添加剤は、樹脂組成物に通常添加される材料の範囲から適宜に選ぶことができ、その例には、着色剤、難燃剤、滑剤、相溶化剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤が含まれる。   The said raw material resin composition may be comprised only from the said thermoplastic resin (or its waste material), and may contain the other additive further. The additive may be one kind or more. The additive can be appropriately selected from the range of materials usually added to the resin composition, and examples thereof include a colorant, a flame retardant, a lubricant, a compatibilizer, an antioxidant, and an ultraviolet absorber. It is.

上記原料樹脂組成物における上記添加剤の含有量は、添加剤の種類に応じて適宜に決めることができるが、一般に、添加剤の添加による効果を十分に発現する観点から、3質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。また、均一な組成の溶融混練物を得る観点から、上記添加剤の含有量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。   The content of the additive in the raw material resin composition can be appropriately determined according to the type of additive, but is generally 3% by mass or more from the viewpoint of sufficiently expressing the effect of the addition of the additive. It is preferable that the content is 5% by mass or more. Further, from the viewpoint of obtaining a melt-kneaded product having a uniform composition, the content of the additive is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.

上記MFR測定工程は、上記溶融混練機に投入された上記原料樹脂組成物が上記スリットを通過する前に、上記原料樹脂組成物のMFRを測定する工程である。上記原料樹脂組成物のMFRの測定は、その原料樹脂組成物が上記スリットに到達する前までに完了すればよい。たとえば、上記原料樹脂組成物のMFRは、溶融混練機に投入する前に予め測定されてもよいし、溶融混連機への投入時に(例えば、シリンダよりも上流側のホッパー内の原料樹脂組成物を)測定されてもよいし、シリンダ内から採取された原料樹脂組成物から測定されてもよい。   The MFR measurement step is a step of measuring the MFR of the raw material resin composition before the raw material resin composition charged into the melt kneader passes through the slit. The measurement of MFR of the raw material resin composition may be completed before the raw material resin composition reaches the slit. For example, the MFR of the raw material resin composition may be measured in advance before being charged into the melt kneader, or at the time of charging into the melt mixer (for example, the raw material resin composition in the hopper upstream of the cylinder) The product may be measured, or may be measured from the raw resin composition collected from within the cylinder.

原料樹脂組成物を連続して溶融混練機に投入する場合には、任意の間隔でMFRを測定すればよい。たとえば、連続投入の場合の原料樹脂組成物のMFRは、溶融混練機に投入した原料樹脂組成物が溶融混練機の出口に到達するまでのおおよその所要時間またはそれ以下の間隔で測定されればよい。   When the raw material resin composition is continuously charged into the melt kneader, the MFR may be measured at arbitrary intervals. For example, if the MFR of the raw material resin composition in the case of continuous charging is measured at an approximate required time until the raw material resin composition charged into the melt kneader reaches the outlet of the melt kneader or an interval less than that, Good.

より具体的には、連続投入の場合には、MFRの測定は、その原料樹脂組成物を溶融混練機に投入した時から、下記式で表される時間t(分)内に行うことが好ましい。下記式中、t1は、原料樹脂組成物の溶融混練の所要時間(投入から出口到達までの時間、分)を表し、t2は、原料樹脂組成物のMFR測定の所要時間(分)を表し、t3は、スリット幅の調整の所要時間(スリット幅の決定から幅の調整までの時間、分)を表す。
0≦t≦t1−(t2+t3)
More specifically, in the case of continuous charging, the measurement of MFR is preferably performed within a time t (minute) represented by the following formula from when the raw material resin composition is charged into the melt kneader. . In the following formula, t1 represents the time required for melt kneading of the raw resin composition (time from injection to arrival, minutes), t2 represents the time required for MFR measurement (minutes) of the raw resin composition, t3 represents the time required for adjusting the slit width (time and minutes from the determination of the slit width to the adjustment of the width).
0 ≦ t ≦ t1- (t2 + t3)

上記原料樹脂組成物のMFRは、JIS K7210で規定されている方法によって測定することができ、公知(市販)の測定装置を用いて行うことができる。MFRの測定値は、上記原料樹脂組成物のMFRを代表する値であればよく、例えば複数の測定値の平均値であってもよいし、最大値であってもよいし、最小値であってもよいし、これらの中間値であってもよい。   The MFR of the raw material resin composition can be measured by a method defined in JIS K7210, and can be performed using a known (commercially available) measuring device. The measured value of MFR may be a value that represents the MFR of the raw material resin composition, and may be, for example, an average value of a plurality of measured values, a maximum value, or a minimum value. Or an intermediate value thereof.

上記スリット幅調整工程は、上記原料樹脂組成物のMFRの測定値に応じてスリットの幅を調整する工程である。MFRは、溶融した樹脂の流れやすさを表すことから、上記スリットの幅は、得られる熱可塑性樹脂組成物の所期の物性のばらつきを抑制する観点から、大まかには、上記測定値が大きいほどスリット幅も大きくするように調整されることが好ましい。   The slit width adjusting step is a step of adjusting the width of the slit according to the MFR measurement value of the raw material resin composition. Since the MFR represents the ease of flow of the molten resin, the width of the slit is roughly large in terms of the measured value from the viewpoint of suppressing variation in desired physical properties of the obtained thermoplastic resin composition. It is preferable that the slit width is adjusted so as to increase.

上記スリットの幅は、原料樹脂組成物中の熱可塑性樹脂における、スリット幅とMFRとの予め求められた相関関係に基づいて決めることができる。当該相関関係は、例えば、MFRが既知の上記熱可塑性樹脂である試料樹脂を上記溶融混練機で溶融混練した後に種々のスリット幅のスリットに通過させ、スリットを通過後の上記試料樹脂のMFRを測定することによって求めることが可能である。試料樹脂は、通常、単種の樹脂であるが、二種以上の樹脂の混合物であってもよい。   The width of the slit can be determined based on a correlation obtained in advance between the slit width and MFR in the thermoplastic resin in the raw material resin composition. The correlation is, for example, that the sample resin, which is the thermoplastic resin having a known MFR, is melt-kneaded by the melt-kneader and then passed through slits having various slit widths, and the MFR of the sample resin after passing through the slit is measured. It can be obtained by measuring. The sample resin is usually a single type of resin, but may be a mixture of two or more types of resins.

あるいは、上記相関関係は、MFRが既知のスリットを通過後の上記試料樹脂の溶融粘度を、キャピラリーレオメーターを用いて求めることも可能である。求められる溶融粘度は、スリット通過時に上記試料樹脂に生じるせん断応力に相当する範囲において、MFR既知の試料樹脂のMFRと溶融粘度との予め求められたさらなる相関関係(例えば検量線から求められる換算式)に基づいて、MFRに換算することが可能である。   Alternatively, the correlation can be obtained by using a capillary rheometer for the melt viscosity of the sample resin after passing through a slit whose MFR is known. The required melt viscosity is within a range corresponding to the shear stress generated in the sample resin when passing through the slit, and a further correlation obtained in advance between the MFR of the sample resin with known MFR and the melt viscosity (for example, a conversion formula obtained from a calibration curve) ) Can be converted to MFR.

上記スリットの幅は、得られる熱可塑性樹脂組成物の所期の物性を実現する観点から、所定の値以下であることが好ましく、より具体的には、通常の溶融混練機に上記スリットを適用する場合であれば、5mm未満であることが好ましい。   The width of the slit is preferably not more than a predetermined value from the viewpoint of realizing the desired physical properties of the thermoplastic resin composition to be obtained. More specifically, the slit is applied to a normal melt kneader. If so, it is preferably less than 5 mm.

上記スリット通過処理工程は、幅が調整された上記スリットに溶融混練された上記原料樹脂組成物を通過させる工程である。上記溶融混練機の出口に直列に配置された上記スリットの幅を調整することによって、幅が調整された上記スリットに溶融混練後の上記原料樹脂組成物を通過させることができる。上記スリットに上記原料樹脂組成物を通すことによって、製品である熱可塑性樹脂組成物が得られる。   The slit passage treatment step is a step of allowing the raw material resin composition melt-kneaded to pass through the slit having the adjusted width. By adjusting the width of the slit arranged in series at the outlet of the melt kneader, the raw resin composition after melt kneading can be passed through the slit with the adjusted width. By passing the raw material resin composition through the slit, a thermoplastic resin composition as a product is obtained.

前述したように、ばらつき低減効果や熱可塑性樹脂組成物の生産性、初期コストなどの観点から、溶融混練された上記原料樹脂組成物を、幅が調整されている上記スリットに二回以上通過させるが好ましく、このような複数回のスリットへの上記溶融混練物の通過は、前述した溶融混練機の出口に二以上のスリットを直列に配置することによって行うことができる。   As described above, from the viewpoint of variation reduction effect, productivity of the thermoplastic resin composition, initial cost, etc., the melt-kneaded raw material resin composition is passed twice or more through the slit whose width is adjusted. Preferably, the melt-kneaded material is passed through the slits a plurality of times by arranging two or more slits in series at the outlet of the melt-kneader described above.

上記製造方法は、本実施の形態における効果を奏する範囲において、前述した工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。当該他の工程の例には、冷却工程、粉砕工程および成形工程が含まれる。   The manufacturing method described above may further include other steps than the above-described steps within a range where the effects of the present embodiment are exhibited. Examples of the other processes include a cooling process, a pulverizing process, and a molding process.

上記冷却工程は、上記スリットを通過させた上記原料樹脂組成物(製品である熱可塑性樹脂組成物)を冷却する工程である。上記原料樹脂組成物の冷却は、冷却効率の観点から水冷が好ましい。   The said cooling process is a process of cooling the said raw material resin composition (The thermoplastic resin composition which is a product) which passed the said slit. The cooling of the raw material resin composition is preferably water cooling from the viewpoint of cooling efficiency.

上記粉砕工程は、放冷または上記の冷却工程により固化した上記熱可塑性樹脂組成物を粉砕する工程である。粉砕された上記熱可塑性樹脂組成物は、樹脂成形品の原材料に用いることができる。よって、上記熱可塑性樹脂組成物は、例えば、射出成形の原材料に用いられるように上記粉砕工程にて粉砕され、適当な大きさのペレットとなる。   The said crushing process is a process of grind | pulverizing the said thermoplastic resin composition solidified by standing to cool or said cooling process. The pulverized thermoplastic resin composition can be used as a raw material of a resin molded product. Therefore, the thermoplastic resin composition is pulverized in the pulverization step so as to be used, for example, as a raw material for injection molding, and becomes pellets of an appropriate size.

上記成形工程は、上記スリットを通過させた上記原料樹脂組成物(上記熱可塑性樹脂組成物)を成形型に圧入する工程である。このように、上記熱可塑性樹脂組成物は、スリットを通過後にそのまま成形に供されてもよい。   The molding step is a step of press-fitting the raw resin composition (the thermoplastic resin composition) that has been passed through the slit into a mold. Thus, the thermoplastic resin composition may be used for molding as it is after passing through the slit.

以下、上記製造方法をより具体的に説明する。
図1は、上記製造方法に用いられる装置群の構成の一例を模式的に示す図である。当該装置群は、図1に示されるように、溶融混練機10と、その出口に配置されているアダプタ20と、MFR測定装置30とを含む。溶融混練機10は、シリンダ11と、シリンダ11内にその軸方向(X方向)に沿って配置されている不図示のスクリューと、シリンダ11の、当該スクリューにおける原料樹脂組成物の搬送方向における上流端部に配置されているホッパー12とを有する。溶融混練機10は、例えば二軸スクリュー押出機である。
Hereinafter, the manufacturing method will be described more specifically.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a configuration of a device group used in the manufacturing method. As shown in FIG. 1, the device group includes a melt-kneader 10, an adapter 20 disposed at the outlet thereof, and an MFR measuring device 30. The melt-kneader 10 includes a cylinder 11, a screw (not shown) arranged in the cylinder 11 along the axial direction (X direction), and the cylinder 11 upstream in the conveying direction of the raw resin composition in the screw. And a hopper 12 disposed at the end. The melt kneader 10 is, for example, a twin screw extruder.

図2は、上記製造方法におけるスリットを形成する装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。アダプタ20は、図2に示されるように、上記搬送方向に沿って第1室21と、第1狭路部22および可動壁部23と、第2室24と、第2狭路部25とが、この順で配置されている。これらは、いずれも、図2におけるその奥行き方向(図の紙面に対して垂直な方向)の寸法が高さ方向(後述する可動壁部23の可動方向)の寸法に比べて十分に大きい。たとえば、これらの奥行き方向の長さは、20〜30cmであり、その高さ方向の長さは5〜10mmである。なお、シリンダ11の出口における上記奥行き方向の長さは、30〜50cmであり、その上記高さ方向の長さは10〜20cmである。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of an apparatus for forming slits in the manufacturing method. As shown in FIG. 2, the adapter 20 includes a first chamber 21, a first narrow path portion 22 and a movable wall portion 23, a second chamber 24, and a second narrow path portion 25 along the transport direction. Are arranged in this order. All of these are sufficiently larger in the depth direction (direction perpendicular to the paper surface of the drawing) in FIG. 2 than in the height direction (movable direction of the movable wall portion 23 described later). For example, the length in the depth direction is 20 to 30 cm, and the length in the height direction is 5 to 10 mm. The length in the depth direction at the outlet of the cylinder 11 is 30 to 50 cm, and the length in the height direction is 10 to 20 cm.

第1室21は、シリンダ11の出口に接続されている。第1室21は、その高さ方向の長さが上記搬送方向の下流側に向けて漸次小さくなるように形成されている。第1狭路部22は、第1室21の下流端に接続されている。第1狭路部22における高さ方向の長さは、上記搬送方向において一定である。   The first chamber 21 is connected to the outlet of the cylinder 11. The first chamber 21 is formed such that its length in the height direction gradually decreases toward the downstream side in the transport direction. The first narrow passage portion 22 is connected to the downstream end of the first chamber 21. The length in the height direction of the first narrow path portion 22 is constant in the transport direction.

可動壁部23は、第1狭路部22において、上記高さ方向において対向する一方の壁を構成している。可動壁部23は、例えばモータとその回転運動を直線運動に変換する機構(例えばラックアンドピニオン機構など)とによって、上記高さ方向において移動可能である。第1狭路部22と上記可動壁部23とが形成する上記高さ方向における隙間が上記スリットに該当し、第1狭路部22と上記可動壁部23との上記高さ方向における距離が、上記スリット幅に該当している。スリットにおける高さ方向の長さは、上記搬送方向において一定である。   The movable wall portion 23 constitutes one wall facing the first narrow path portion 22 in the height direction. The movable wall portion 23 is movable in the height direction by, for example, a motor and a mechanism (for example, a rack and pinion mechanism) that converts the rotational motion thereof into a linear motion. The gap in the height direction formed by the first narrow path portion 22 and the movable wall portion 23 corresponds to the slit, and the distance in the height direction between the first narrow path portion 22 and the movable wall portion 23 is This corresponds to the slit width. The length of the slit in the height direction is constant in the transport direction.

第2室24は、第1狭路部22の下流端に接続されている。第2室24は、その高さ方向の長さが上記搬送方向の両端に近いほど漸次減少する形状、すなわち上記搬送方向と上記高さ方向とに沿う面による断面の形状が略楕円形、に形成されている。そして、第2狭路部25は、第2室24の下流端に接続されており、また外部に開口している。第2狭路部25における高さ方向の長さは、上記搬送方向において一定である。このように、第2狭路部25は、アダプタ20の出口となっている。   The second chamber 24 is connected to the downstream end of the first narrow passage portion 22. The second chamber 24 has a shape in which the length in the height direction gradually decreases as it approaches the both ends of the transport direction, that is, the shape of the cross section by the surface along the transport direction and the height direction is substantially elliptical. Is formed. And the 2nd narrow path part 25 is connected to the downstream end of the 2nd chamber 24, and is opened outside. The length of the second narrow path portion 25 in the height direction is constant in the transport direction. Thus, the second narrow path portion 25 is an outlet of the adapter 20.

MFR測定装置30は、可動壁部23と電気的に接続されており、MFR測定装置30が発した電気信号によって特定のスリット幅となるように可動壁部23を移動させるように構成されている。   The MFR measuring device 30 is electrically connected to the movable wall portion 23, and is configured to move the movable wall portion 23 so as to have a specific slit width by an electrical signal generated by the MFR measuring device 30. .

原料樹脂組成物として、熱可塑性樹脂の廃材のペレットをホッパー12に連続して投入する。それと同時に、投入したペレットのMFRをMFR測定装置30で測定する。MFRの測定値が得られたら、MFR測定装置30は、上記ペレットの材料の樹脂の種類のMFRとスリット幅との相関関係に基づいて、スリットを通過した溶融混練物が製品としての熱可塑性樹脂組成物の所期のMFRを有するように、調整すべきスリット幅の値を求め、それに対応した電気信号を可動壁部23に送信する。可動壁部23は、当該電気信号の受信により、指示されたスリット幅となる位置に移動する。   As raw material resin composition, thermoplastic resin waste pellets are continuously fed into the hopper 12. At the same time, the MFR of the charged pellet is measured by the MFR measuring device 30. When the measured value of MFR is obtained, the MFR measuring device 30 determines that the molten kneaded material that has passed through the slit is a thermoplastic resin as a product based on the correlation between the MFR of the resin type of the pellet material and the slit width. The value of the slit width to be adjusted is obtained so as to have the desired MFR of the composition, and an electric signal corresponding to the value is transmitted to the movable wall portion 23. The movable wall portion 23 moves to a position where the designated slit width is obtained by receiving the electric signal.

一方で、ホッパー12に投入されたペレットは、シリンダ11内のスクリューに搬送され、またシリンダ11で加熱されることにより、十分に溶融混練される。そして、第1室21を通り、上記スリットを通過する。このときに上記ペレットの溶融混練物には、せん断力が加わる。   On the other hand, the pellets thrown into the hopper 12 are conveyed to the screw in the cylinder 11 and heated and melted and kneaded by the cylinder 11. Then, it passes through the slit through the first chamber 21. At this time, a shearing force is applied to the melt-kneaded product of the pellets.

ここで、図3は、原料樹脂組成物のMFR測定とスリット幅の調整との時間の関係の一例を模式的に示す図である。図3中の小矢印は、ペレットのホッパー12への投入時期を示している。   Here, FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a time relationship between the MFR measurement of the raw resin composition and the adjustment of the slit width. The small arrows in FIG. 3 indicate the time when the pellets are put into the hopper 12.

上記廃材は、前述したように、通常、回収された樹脂製品の破砕物である。よって、そのMFR値には比較的大きなばらつきがある。たとえば、ABS樹脂は、家電やIT製品などの外装部材に用いられ、概ね10〜60(g/10分)のMFRを有する。また、PCは、光学部品や飲料容器などに用いられ、概ね10〜80(g/10分)のMFRを有する。したがって、ペレットを連続して溶融混練機10に投入すると、図3に示されるように、同じ廃材のペレットであってもそのMFRには十分に大きなばらつき(例えば、当該廃材のMFRの代表値から±20%を越える範囲のばらつき)が見られる。   As described above, the waste material is usually a crushed resin product recovered. Therefore, the MFR value has a relatively large variation. For example, ABS resin is used for exterior members such as home appliances and IT products, and has an MFR of approximately 10 to 60 (g / 10 minutes). Moreover, PC is used for an optical component, a drink container, etc., and has MFR of 10-80 (g / 10min) in general. Therefore, when pellets are continuously fed into the melt-kneader 10, as shown in FIG. 3, even if the pellets are the same waste material, the MFR has a sufficiently large variation (for example, from the representative value of the MFR of the waste material). Variation within a range exceeding ± 20%) is observed.

ここで、樹脂の溶融混練物をスリットに通したときに溶融混練物に働くせん断力とスリット幅との関係を図4に模式的に示す。樹脂の溶融混練物をスリットに通すと、当該溶融混練物が受ける圧力や溶融混練物の移動速度(粘度、流動性)が大きく変化することがある。   Here, FIG. 4 schematically shows the relationship between the shearing force acting on the melt-kneaded product when the resin melt-kneaded product is passed through the slit and the slit width. When the melt-kneaded product of the resin is passed through the slit, the pressure received by the melt-kneaded product and the moving speed (viscosity, fluidity) of the melt-kneaded product may greatly change.

より具体的には、図4に示されるように、上記せん断力が小さいと溶融混練物(樹脂)の粘度は実質的に影響されないが、せん断力がある程度大きくなると、樹脂の粘度がせん断力の増加に伴って減少する。樹脂に対するせん断力の大きさは、スリットの幅に依存しており、スリット幅が小さいほど上記せん断力は大きくなる。このため、上記スリット幅をコントロールすることで樹脂の流動性が調整され、一定の範囲内に抑制される。よって、上記廃材のペレットが有するMFRなどの当該流動性のばらつきが解消される。   More specifically, as shown in FIG. 4, when the shear force is small, the viscosity of the melt-kneaded material (resin) is not substantially affected, but when the shear force is increased to some extent, the viscosity of the resin becomes the shear force. Decreases with increase. The magnitude of the shearing force on the resin depends on the width of the slit, and the shearing force increases as the slit width decreases. For this reason, the fluidity | liquidity of resin is adjusted by controlling the said slit width, and it suppresses in a fixed range. Therefore, the dispersion | variation in the said fluidity | liquidity, such as MFR which the said waste material pellet has, is eliminated.

したがって、上記溶融混練物の樹脂の粘度のうち、高い成分は上記せん断力に応じて低下し、上記溶融混練物のMFRは、実質的に上記設定値に向けて一定の範囲内に収束し、実質的に上記設定値と同等の値となる。   Therefore, the higher component of the viscosity of the resin of the melt-kneaded product is reduced according to the shearing force, and the MFR of the melt-kneaded product is substantially converged within a certain range toward the set value, The value is substantially equivalent to the set value.

ここで、上記ペレットのシリンダ11内の滞在時間(溶融混練の所要時間)が例えば30分間であるとすると、最初のMFRの測定から30分後に、再び、ホッパー12に投入されたペレットのMFRをMFR測定装置30で測定する。そして、スリット幅は、測定値に応じた大きさに再度調整される(図3)。よって、上記溶融混練物のMFRがある程度の範囲に収束し、所期のMFRを有する溶融混練物が製品として得られる。   Here, assuming that the residence time of the pellets in the cylinder 11 (required time for melting and kneading) is 30 minutes, for example, 30 minutes after the first MFR measurement, the MFR of the pellets charged into the hopper 12 is again measured. Measurement is performed by the MFR measuring device 30. Then, the slit width is adjusted again to a size corresponding to the measured value (FIG. 3). Therefore, the MFR of the melt-kneaded product converges to a certain range, and a melt-kneaded product having the desired MFR is obtained as a product.

MFRなどで表される樹脂の流動性は、樹脂の分子量による影響が強い。このため、分子量に起因する樹脂の特性も、上記ペレットでは十分に大きくばらついていることがある。しかしながら、これらの分子量に起因する樹脂の特性のばらつきも、MFRと同様に、上記のように調整された幅のスリットに上記溶融混練物を通過させることによって収束し、所期の範囲に調整され得る。   The fluidity of the resin represented by MFR or the like is strongly influenced by the molecular weight of the resin. For this reason, the characteristics of the resin resulting from the molecular weight may vary sufficiently in the above pellets. However, the variation in resin characteristics due to these molecular weights is also converged by passing the melt-kneaded material through the slit having the width adjusted as described above and adjusted to the intended range, as in MFR. obtain.

第2狭路部25から排出された溶融混練物は、例えば水への浸漬による水冷などにより冷却され、固化する。得られた固化物は、例えばペレット状に粉砕され、新たな熱可塑性樹脂の成形品の材料に用いられる。得られる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の分子量に起因する機械的特性が整えられていることから、このような特定の機械的特性を要する用途に利用することができる。このため、上記製造方法における製品である上記熱可塑性樹脂組成物は、上記の特定の機械的特性を要するあらゆる樹脂製品、例えば外装部材のみならず機能的な樹脂製品など、の材料に利用することができる。   The melt-kneaded material discharged from the second narrow path portion 25 is cooled and solidified by, for example, water cooling by immersion in water. The obtained solidified product is pulverized into, for example, pellets and used as a material for a new molded article of a thermoplastic resin. Since the obtained thermoplastic resin composition has mechanical characteristics due to the molecular weight of the thermoplastic resin, it can be used for applications requiring such specific mechanical characteristics. For this reason, the thermoplastic resin composition that is a product in the manufacturing method is used as a material for any resin product that requires the specific mechanical characteristics described above, for example, a functional resin product as well as an exterior member. Can do.

以上の説明から明らかなように、上記製造方法は、熱可塑性樹脂を原料とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、その出口にスリットを有する溶融混練機に、上記熱可塑性樹脂を含有する原料樹脂組成物を投入して溶融混練する工程と、上記溶融混練機に投入された上記原料樹脂組成物が上記スリットを通過する前に、上記原料樹脂組成物のMFRを測定する工程と、上記原料樹脂組成物のMFRの測定値に応じて上記スリットの幅を調整する工程と、幅が調整された上記スリットに溶融混練された上記原料樹脂組成物を通過させる工程とを含む。よって、上記製造方法によれば、熱可塑性樹脂製品の材料として熱可塑性樹脂組成物の廃材を再利用可能な程度に、上記廃材の物性のばらつきを十分に低減することができる。   As is clear from the above description, the manufacturing method is a method for manufacturing a thermoplastic resin composition using a thermoplastic resin as a raw material, and the melt-kneading machine having a slit at the outlet contains the thermoplastic resin. Adding a raw material resin composition to be melt-kneaded, measuring the MFR of the raw resin composition before the raw resin composition charged into the melt-kneader passes through the slit, A step of adjusting the width of the slit according to the measured value of MFR of the raw resin composition, and a step of passing the raw resin composition melt-kneaded through the slit having the adjusted width. Therefore, according to the said manufacturing method, the dispersion | variation in the physical property of the said waste material can fully be reduced to such an extent that the waste material of a thermoplastic resin composition can be reused as a material of a thermoplastic resin product.

また、上記製造方法において、上記測定値が大きいほど小さくするように上記スリットの幅を調整することは、上記物性のばらつきを抑制する観点からより一層効果的であり、上記スリットの幅を5mm未満に調整することもまた、上記の観点からより一層効果的である。   In the manufacturing method, it is more effective from the viewpoint of suppressing variation in the physical properties to adjust the width of the slit so as to decrease as the measured value increases, and the width of the slit is less than 5 mm. It is also more effective from the above viewpoint to adjust to the above.

また、溶融混練された上記原料樹脂組成物を、幅が調整されている上記スリットに二回以上通過させることも上記物性のばらつきを抑制する観点からより一層効果的である。   In addition, it is more effective from the viewpoint of suppressing the variation in physical properties to pass the melt-kneaded raw material resin composition twice or more through the slit whose width is adjusted.

また、上記製造方法は、具体的には、PE、PP、PS、ABS樹脂、PC、PETおよびPBTからなる群から選ばれる少なくとも一つの樹脂に好ましく適用することが可能であり、また、熱可塑性樹脂の廃材に好ましく適用することが可能である。   In addition, the above production method can be preferably applied to at least one resin selected from the group consisting of PE, PP, PS, ABS resin, PC, PET, and PBT. It can be preferably applied to resin waste.

また、着色剤、難燃剤、滑剤、相溶化剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選ばれる一つ以上の添加剤をさらに含有する上記原料樹脂組成物を上記溶融混練機に投入することは、製品の機能性または汎用性を高める観点からより一層効果的である。   The raw material resin composition further containing one or more additives selected from the group consisting of a colorant, a flame retardant, a lubricant, a compatibilizer, an antioxidant, and an ultraviolet absorber is charged into the melt kneader. This is more effective from the viewpoint of enhancing the functionality or versatility of the product.

また、上記製造方法では、上記スリットを通過させた上記原料樹脂組成物を冷却する工程などの他の工程をさらに含んでもよい。   Moreover, in the said manufacturing method, you may further include other processes, such as the process of cooling the said raw material resin composition which let the said slit pass.

なお、上記原料樹脂組成物は、廃材でなくてもよい。たとえば、上記原料樹脂組成物は、新規樹脂組成物(いわゆるバージン材)またはその混合品であってもよい。上記新規樹脂組成物は、そのグレードに応じたMFRのばらつきを有するが、通常はそのばらつきの幅は十分に狭く、例えば20%以内に収まっているのが一般的である。しかしながら、このような新規樹脂組成物の余剰分の混合品とすると、そのMFRは十分に大きくばらつくことがある。上記製造方法では、新規樹脂組成物の余剰分の混合品であっても、十分な機械的特性を有する樹脂材料に再利用することができる。このように、上記製造方法によれば、新規樹脂組成物のさらなる有効利用も可能である。   In addition, the said raw material resin composition does not need to be a waste material. For example, the raw material resin composition may be a novel resin composition (so-called virgin material) or a mixture thereof. The novel resin composition has a variation in MFR depending on its grade, but usually the variation is sufficiently narrow, for example, generally within 20%. However, if such a new resin composition is a mixed product, the MFR may vary sufficiently large. In the above manufacturing method, even a mixed product of a surplus of the new resin composition can be reused as a resin material having sufficient mechanical properties. Thus, according to the said manufacturing method, the further effective utilization of a novel resin composition is also possible.

[廃材の準備]
回収されたABS樹脂の破砕物を用意し、これを廃材1とした。また、回収されたPPの破砕物を用意し、これを廃材2とした。さらに、回収されたPCの破砕物とABS樹脂の破砕物との混合品を用意し、これを廃材3とした。廃材3におけるABS樹脂に対するPCの割合は、質量比で10/90〜90/10である。
[Preparation of waste materials]
A collected crushed ABS resin was prepared and used as waste material 1. Further, a recovered PP crushed material was prepared and used as waste material 2. Further, a mixture of the recovered PC crushed material and the ABS resin crushed material was prepared, and this was used as the waste material 3. The ratio of PC to ABS resin in the waste material 3 is 10/90 to 90/10 in mass ratio.

[実施例1]
廃材1を、真空乾燥機を用いて70℃、2時間乾燥させた。次いで、乾燥させた廃材1を、二軸押出混練機(株式会社神戸製鋼所製)の原材料供給口(ホッパー)から当該二軸押出混練機に連続して8時間、10kg/時の量で投入し、溶融混練した。溶融混練は、吐出量を毎時10kgとし、シリンダの温度230℃とし、スクリューの回転数を200rpmとの条件で行った。
[Example 1]
Waste material 1 was dried at 70 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer. Next, the dried waste material 1 is continuously fed into the twin screw extrusion kneader from the raw material supply port (hopper) of the twin screw extrusion kneader (manufactured by Kobe Steel Co., Ltd.) at a rate of 10 kg / hour for 8 hours. And kneaded. The melt-kneading was performed under the conditions of a discharge rate of 10 kg / hour, a cylinder temperature of 230 ° C., and a screw rotation speed of 200 rpm.

一方で、30分間に一回の割合で、原材料供給口に供給すべき廃材1をサンプリングし、サンプリングした廃材1のMFR値を測定した。サンプリングした廃材1のMFR値は、「JIS−K7210」に準拠して測定した。より具体的には、MFR値の測定には、メルトインデクサーG−01(株式会社東洋精機精製作所製)を用い、測定温度を220℃とし、荷重を10kgとしてMFR値を測定した。MFR値の測定時間は約7分間であった。   On the other hand, the waste material 1 to be supplied to the raw material supply port was sampled once every 30 minutes, and the MFR value of the sampled waste material 1 was measured. The MFR value of the sampled waste material 1 was measured according to “JIS-K7210”. More specifically, the MFR value was measured by using a melt indexer G-01 (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) at a measurement temperature of 220 ° C. and a load of 10 kg. The measurement time of the MFR value was about 7 minutes.

次いで、サンプリングされた廃材1のMFR値に基づいて、上記二軸押出混練機の出口に直列に配置された二つのスリットの幅をそれぞれ調整した。スリットの幅の調整は、予め求めておいた、スリット幅と当該スリット幅を通過したABS樹脂標準品のMFR値との相関関係に基づいて、サンプリングによるMFR値の測定ごとに(すなわち30分間隔で)、1.5〜3.0mmの範囲で調整した。   Subsequently, based on the sampled MFR value of the waste material 1, the widths of the two slits arranged in series at the outlet of the biaxial extrusion kneader were adjusted. The adjustment of the slit width is performed every time the MFR value is measured by sampling based on the correlation between the slit width and the MFR value of the ABS resin standard product that has passed through the slit width (that is, every 30 minutes). And) was adjusted in the range of 1.5 to 3.0 mm.

溶融混練された廃材1は、上記の温度条件のまま、上記二軸押出混練機の出口に直列に配置された二つのスリットを順次通過し、次いで、30℃の水に浸漬されて急冷され、そして、ペレタイザーによりペレット状に粉砕された。こうして、ペレット状の樹脂組成物1を得た。なお、廃材1が二軸押出混練機の原材料供給口から上記スリットに到達するまでの所要時間は、約12分間であった。   The melt-kneaded waste material 1 passes through two slits arranged in series at the outlet of the twin-screw extrusion kneader in the above-described temperature condition, and is then immersed in water at 30 ° C. and rapidly cooled. Then, it was pulverized into pellets by a pelletizer. In this way, a pellet-shaped resin composition 1 was obtained. The time required for the waste material 1 to reach the slit from the raw material supply port of the twin-screw extrusion kneader was about 12 minutes.

[実施例2]
スリットの通過回数を1回とした以外は実施例1と同様にして樹脂組成物2を得た。本実施例におけるスリットの幅の調整範囲は0.5〜5.0mmであった。
[Example 2]
A resin composition 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of passes through the slit was set to 1. The adjustment range of the slit width in this example was 0.5 to 5.0 mm.

[実施例3]
下記の成分を下記の量で含有する原料樹脂組成物を原材料供給口に投入する以外実施例1と同様にして、樹脂組成物3を得た。本実施例におけるスリットの幅の調整範囲は1.4〜3.0mmであった。なお、下記「顔料」は、堺化学工業株式会社製のA−190である。
廃材1 95質量%
顔料 5質量%
[Example 3]
Resin composition 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a raw material resin composition containing the following components in the following amounts was added to the raw material supply port. The adjustment range of the slit width in this example was 1.4 to 3.0 mm. The following “pigment” is A-190 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
Waste material 1 95% by mass
5% by mass of pigment

[実施例4]
下記の成分を下記の量で含有する原料樹脂組成物を原材料供給口に投入する以外実施例1と同様にして、樹脂組成物4を得た。本実施例におけるスリットの幅の調整範囲は1.2〜3.0mmであった。なお、下記「難燃剤」は、大八化学工業株式会社製のTPPである。
廃材1 90質量%
難燃剤 10質量%
[Example 4]
Resin composition 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a raw material resin composition containing the following components in the following amounts was added to the raw material supply port. The adjustment range of the slit width in this example was 1.2 to 3.0 mm. The following “flame retardant” is TPP manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.
Waste material 1 90% by mass
Flame retardant 10% by mass

[実施例5]
廃材1に代えて廃材2を用いた以外は実施例1と同様にして樹脂組成物5を得た。本実施例におけるスリットの幅の調整範囲は0.7〜3.0mmであった。
[Example 5]
Resin composition 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that waste material 2 was used instead of waste material 1. The adjustment range of the slit width in this example was 0.7 to 3.0 mm.

[実施例6]
廃材1に代えて廃材3を用いた以外は実施例1と同様にして樹脂組成物6を得た。本実施例におけるスリットの幅の調整範囲は1.8〜3.0mmであった。
[Example 6]
Resin composition 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that waste material 3 was used instead of waste material 1. The adjustment range of the slit width in this example was 1.8 to 3.0 mm.

[比較例1]
溶融混練物をスリットに通さなかった以外は実施例1と同様にして樹脂組成物C1を得た。
[Comparative Example 1]
Resin composition C1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the melt-kneaded product was not passed through the slit.

[比較例2]
スリットの幅をそれぞれ3.0mmに固定した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物C2を得た。
[Comparative Example 2]
A resin composition C2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the width of each slit was fixed to 3.0 mm.

[比較例3]
下記の成分を下記の量で含有する原料樹脂組成物を原材料供給口に投入し、かつ得られた溶融混練物をスリットに通さなかった以外は実施例1と同様にして樹脂組成物C3を得た。下記「V−ABS樹脂」は、新規材料としてのABS樹脂であり、東レ株式会社製のトヨラック700−314(「トヨラック」は同社の登録商標)である。
廃材1 50質量%
V−ABS樹脂 50質量%
[Comparative Example 3]
A resin composition C3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a raw material resin composition containing the following components in the following amounts was introduced into the raw material supply port and the obtained melt-kneaded material was not passed through the slit. It was. The following “V-ABS resin” is an ABS resin as a new material, and is Toyolac 700-314 (“Toyolac” is a registered trademark of the company) manufactured by Toray Industries, Inc.
Waste material 1 50% by mass
V-ABS resin 50% by mass

[比較例4]
シリンダの温度を変更し、かつ得られた溶融混練物をスリットに通さなかった以外は実施例1と同様にして樹脂組成物C4を得た。本比較例におけるシリンダの温度の調整範囲は200〜250℃であった。
[Comparative Example 4]
Resin composition C4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the cylinder was changed and the obtained melt-kneaded product was not passed through the slit. The adjustment range of the cylinder temperature in this comparative example was 200 to 250 ° C.

[比較例5]
スクリューの回転数を変更し、かつ得られた溶融混練物をスリットに通さなかった以外は実施例1と同様にして樹脂組成物C5を得た。本比較例におけるスクリューの回転数の調整範囲は150〜300rpmであった。
[Comparative Example 5]
Resin composition C5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of revolutions of the screw was changed and the obtained melt-kneaded product was not passed through the slit. The screw rotation speed adjustment range in this comparative example was 150 to 300 rpm.

[評価]
(1)MFR測定
得られたペレット状の樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれのMFR値を、「JIS K7210」に準拠して、サンプリングした廃材のMFR値と同様に測定した。そして、下記式に基づいて樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれのMFR値のばらつきXMFR(%)を下記式より求め、下記評価基準により評価した。
(式)XMFR(%)=(MRmax−MRmin)/{(MOmax+MOmin)/2}×100
[Evaluation]
(1) MFR measurement The MFR values of the obtained pellet-shaped resin compositions 1 to 6 and C1 to C5 were measured in the same manner as the MFR values of the sampled waste materials according to "JIS K7210". And based on the following formula, dispersion | variation XMFR (%) of each MFR value of the resin compositions 1-6 and C1-C5 was calculated | required from the following formula, and the following evaluation criteria evaluated.
(Formula) X MFR (%) = (M Rmax −M Rmin ) / {(M Omax + M Omin ) / 2} × 100

上記式中、「MRmax」は樹脂組成物のMFRの最大値(g/10分)を表し、「MRmin」は樹脂組成物のMFRの最小値(g/10分)を表し、「MOmax」はサンプリングした廃材のMFRの最大値(g/10分)を表し、「MOmin」はサンプリングした廃材のMFRの最小値(g/10分)を表す。 In the above formula, “M Rmax ” represents the maximum MFR value (g / 10 minutes) of the resin composition, “M Rmin ” represents the minimum MFR value (g / 10 minutes) of the resin composition, “ Omax ” represents the maximum value (g / 10 minutes) of the sampled waste material MFR, and “M Omin ” represents the minimum value (g / 10 minutes) of the sampled waste material MFR.

(評価基準)
◎:XMFRが3.0%未満
○:XMFRが3.0%以上7.5%未満
△:XMFRが7.5%以上10.0%未満
■:XMFRが10.0%以上
「◎」、「○」および「△」であれば実用上問題ないと判断できる。
(Evaluation criteria)
◎: X MFR is less than 3.0% ○: X MFR is 3.0% or more and less than 7.5% △: X MFR is 7.5% or more and less than 10.0% ■: X MFR is 10.0% or more If “◎”, “◯”, and “Δ”, it can be determined that there is no practical problem.

(2)引張り試験
ペレット状の樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれを80℃で4時間乾燥させた後、射出成形機(株式会社日本製鋼所製、J55ELII)によって、シリンダ設定温度を230℃とし、金型温度を50℃として成形し、「JIS K7161」で規定されている所定の形状を有する(ダンベル型の)試験片を得た。
(2) Tensile test Each of the pellet-shaped resin compositions 1 to 6 and C1 to C5 was dried at 80 ° C. for 4 hours, and then the cylinder set temperature was measured by an injection molding machine (manufactured by Nippon Steel Works, Ltd., J55ELII). Molding was performed at 230 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. to obtain a (dumbbell-shaped) test piece having a predetermined shape defined in “JIS K7161”.

樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれの試験片を用いて、「JIS K7161」に準拠して引張り試験を実施した。そして、樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれの引張り強度のばらつき具合XTS(%)を下記式より求め、下記評価基準により評価した。
(式)XTS(%)=(TRmax−TRmin)/{(TOmax+TOmin)/2}×100
Using each of the test pieces of the resin compositions 1 to 6 and C1 to C5, a tensile test was performed in accordance with “JIS K7161”. And the dispersion | variation degree XTS (%) of each tensile strength of the resin compositions 1-6 and C1-C5 was calculated | required from the following formula, and the following evaluation criteria evaluated.
(Formula) X TS (%) = (T Rmax −T Rmin ) / {(T Omax + T Omin ) / 2} × 100

上記式中、「TRmax」は樹脂組成物の引張り強度の最大値(MPa)を表し、「TRmin」は樹脂組成物の引張り強度の最小値(MPa)を表し、「TOmax」はサンプリングした廃材の引張り強度の最大値(MPa)を表し、「TOmin」はサンプリングした廃材の引張り強度の最小値(MPa)を表す。 In the above formula, “T Rmax ” represents the maximum value (MPa) of the tensile strength of the resin composition, “T Rmin ” represents the minimum value (MPa) of the tensile strength of the resin composition, and “T Omax ” represents sampling. Represents the maximum value (MPa) of the tensile strength of the waste material thus obtained , and “T Omin ” represents the minimum value (MPa) of the tensile strength of the sampled waste material.

(評価基準)
◎:XTSが5.0%未満
○:XTSが5.0%以上10.0%未満
△:XTSが10.0%以上15.0%未満
■:XTSが15.0%以上
「◎」、「○」および「△」であれば実用上問題ないと判断できる。
(Evaluation criteria)
◎: X TS is less than 5.0% ○: X TS is 5.0% or more and less than 10.0% Δ: X TS is 10.0% or more and less than 15.0% ■: X TS is 15.0% or more If “◎”, “◯”, and “Δ”, it can be determined that there is no practical problem.

(3)衝撃試験
樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれの試験片を用いて、「JIS K7110」に準拠して衝撃試験を実施した。そして、樹脂組成物1〜6およびC1〜C5のそれぞれの衝撃強度ばらつき具合XIS(%)を下記式より求め、下記評価基準により評価した。
(式)XIS(%)=(IRmax−IRmin)/{(IOmax+IOmin)/2}×100
(3) Impact test An impact test was performed according to "JIS K7110" using the test pieces of the resin compositions 1 to 6 and C1 to C5. And each impact strength variation degree XIS (%) of the resin compositions 1-6 and C1-C5 was calculated | required from the following formula, and the following evaluation criteria evaluated.
(Formula) X IS (%) = (I Rmax −I Rmin ) / {(I Omax + I Omin ) / 2} × 100

上記式中、「IRmax」は樹脂組成物の衝撃強度の最大値(kJ/m)を表し、「IRmin」は樹脂組成物の衝撃強度の最小値(kJ/m)を表し、「IOmax」は廃材の衝撃強度の最大値(kJ/m)を表し、「IOmin」は廃材の衝撃強度の最小値(kJ/m)を表す。 In the above formula, “I Rmax ” represents the maximum impact strength (kJ / m 2 ) of the resin composition, “I Rmin ” represents the minimum impact strength (kJ / m 2 ) of the resin composition, “I Omax ” represents the maximum value (kJ / m 2 ) of the impact strength of the waste material, and “I Omin ” represents the minimum value (kJ / m 2 ) of the impact strength of the waste material.

(評価基準)
◎:XISが5.0%未満
○:XISが5.0%以上10.0%未満
△:XISが10.0%以上15.0%未満
■:XTSが15.0%以上
「◎」、「○」および「△」であれば実用上問題ないと判断できる。
(Evaluation criteria)
A: XIS is less than 5.0% B: XIS is 5.0% or more and less than 10.0% Δ: XIS is 10.0% or more and less than 15.0% ■: XTS is 15.0% or more If “◎”, “◯”, and “Δ”, it can be determined that there is no practical problem.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 2017222734
Figure 2017222734

表1から明らかなように、樹脂組成物1〜6は、いずれも、MFRのばらつきが十分に小さいことがわかる。さらに、樹脂組成物1〜6は、いずれも、MFRと同様に、樹脂組成物における樹脂の主に分子量に応じて決まる他の物性である引張強度および衝撃強度についても、そのばらつきが十分に小さいことがわかる。よって、樹脂組成物1〜6は、いずれも樹脂材料が廃材のみであるにも関わらず、樹脂の分子量によって主に決まる諸物性について、新規樹脂材料で構成された樹脂組成物と同等の物性を有し、このような物性によって決まる種々の用途において、新規樹脂材料による樹脂組成物と同様に利用可能であることがわかる。   As is apparent from Table 1, it can be seen that all of the resin compositions 1 to 6 have sufficiently small variations in MFR. Furthermore, as in MFR, all of the resin compositions 1 to 6 have sufficiently small variations in tensile strength and impact strength, which are other physical properties determined mainly depending on the molecular weight of the resin in the resin composition. I understand that. Therefore, the resin compositions 1 to 6 have the same physical properties as those of the resin composition composed of the new resin material with respect to various physical properties mainly determined by the molecular weight of the resin, although the resin material is only waste material. It can be seen that, in various applications determined by such physical properties, it can be used in the same manner as a resin composition using a new resin material.

また、表1によれば、溶融混練物をスリットに複数回通すことが上記物性のばらつきを低減させる観点から有効であることがわかる。また、スリット幅の調整範囲がより狭いほど上記物性のばらつきを低減させる観点から有効であることがわかる。   Moreover, according to Table 1, it turns out that it is effective from the viewpoint of reducing the dispersion | variation in the said physical property to let a melt-kneaded material pass through a slit in multiple times. Further, it can be seen that the narrower the adjustment range of the slit width, the more effective from the viewpoint of reducing the variation in the physical properties.

これに対して、樹脂組成物C1〜C5は、いずれも、少なくともMFRのばらつきが大きく、新規樹脂材料で構成された樹脂組成物と同じ用途で利用するには実用上問題となることがわかる。これは、溶融混練されている樹脂組成物のMFRに応じたスリット幅の調整がなされていないため、廃材の物性に応じた適切なせん断力が溶融混練物に印加されなかったため、と考えられる。   On the other hand, it can be seen that the resin compositions C1 to C5 have a large variation in MFR at least, and are practically problematic for use in the same application as the resin composition composed of the new resin material. This is presumably because the slit width was not adjusted according to the MFR of the melt-kneaded resin composition, and therefore an appropriate shearing force according to the physical properties of the waste material was not applied to the melt-kneaded product.

特に、比較例2の結果によれば、溶融混練物をスリットに通しただけではMFRなどの物性のばらつきの低減が不十分となることがあることがわかる。また、比較例3〜5の結果によれば、新規樹脂材料との併用や、シリンダの温度またはスクリューの回転数の溶融混練条件の調整に比べて、実施例における溶融混練される樹脂材料のMFRに応じたスリットの調整は、生成する樹脂組成物の主に分子量に起因する物性のばらつきを低減する効果に優れていることがわかる。   In particular, according to the results of Comparative Example 2, it can be seen that the variation in physical properties such as MFR may be insufficiently reduced by simply passing the melt-kneaded material through the slit. Further, according to the results of Comparative Examples 3 to 5, the MFR of the resin material to be melt-kneaded in the example is compared with the combined use with a new resin material and the adjustment of the melt-kneading conditions of the cylinder temperature or the screw rotation speed. It can be seen that the adjustment of the slit according to the value is excellent in the effect of reducing variations in physical properties mainly due to the molecular weight of the resin composition to be produced.

上記熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、熱可塑性樹脂の分子量に主に起因する諸物性を、溶融混練の作業のみで所望の範囲に制御ことが可能である。したがって、上記製造方法によれば、上記廃材の再利用や、所期の物性から外れた物性を有する新規樹脂材料の有効活用など、樹脂材料の有効活用の拡充が期待される。よって、上記製造方法によれば、樹脂組成物およびそれを材料とする製品における生産性のさらなる向上と、当該樹脂組成物および製品の製造に伴う環境への負荷のさらなる低減との両立が期待される。   According to the above method for producing a thermoplastic resin composition, various physical properties mainly resulting from the molecular weight of the thermoplastic resin can be controlled within a desired range only by melt kneading work. Therefore, according to the said manufacturing method, expansion of effective utilization of resin materials, such as reuse of the said waste material and effective utilization of the new resin material which has the physical property remove | deviated from the expected physical property, is anticipated. Therefore, according to the production method described above, it is expected that the productivity of the resin composition and the product using the resin composition will be further improved and the environmental burden associated with the production of the resin composition and the product may be further reduced. The

10 溶融混練機
11 シリンダ
12 ホッパー
20 アダプタ
21 第1室
22 第1狭路部
23 可動壁部
24 第2室
25 第2狭路部
30 MFR測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Melt kneader 11 Cylinder 12 Hopper 20 Adapter 21 1st chamber 22 1st narrow path part 23 Movable wall part 24 2nd chamber 25 2nd narrow path part 30 MFR measuring apparatus

Claims (8)

熱可塑性樹脂を原料とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
その出口にスリットを有する溶融混練機に、前記熱可塑性樹脂を含有する原料樹脂組成物を投入して溶融混練する工程と、
前記溶融混練機に投入された前記原料樹脂組成物が前記スリットを通過する前に、前記原料樹脂組成物のメルトフローレートを測定する工程と、
前記原料樹脂組成物のメルトフローレートの測定値に応じて前記スリットの幅を調整する工程と、
幅が調整された前記スリットに溶融混練された前記原料樹脂組成物を通過させる工程と、
を含む、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
A method for producing a thermoplastic resin composition using a thermoplastic resin as a raw material,
A step of charging and melting and kneading the raw material resin composition containing the thermoplastic resin into a melt kneader having a slit at the outlet;
Measuring the melt flow rate of the raw resin composition before the raw resin composition charged into the melt kneader passes through the slit;
Adjusting the width of the slit according to the measured value of the melt flow rate of the raw resin composition;
Passing the raw material resin composition melt-kneaded through the slit with the adjusted width;
A method for producing a thermoplastic resin composition, comprising:
前記測定値が大きいほど小さくするように前記スリットの幅を調整する、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 which adjusts the width | variety of the said slit so that it may become so small that the said measured value is large. 前記スリットの幅を5mm未満に調整する、請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 or 2 which adjusts the width | variety of the said slit to less than 5 mm. 溶融混練された前記原料樹脂組成物を、幅が調整されている前記スリットに二回以上通過させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the melt-kneaded raw material resin composition is passed twice or more through the slit whose width is adjusted. 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも一つの樹脂である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。   The thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. The manufacturing method as described in any one. 前記熱可塑性樹脂に熱可塑性樹脂の廃材を用いる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method as described in any one of Claims 1-5 using the waste material of a thermoplastic resin for the said thermoplastic resin. 着色剤、難燃剤、滑剤、相溶化剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選ばれる一つ以上の添加剤をさらに含有する前記原料樹脂組成物を前記溶融混練機に投入する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法。   The raw material resin composition further containing one or more additives selected from the group consisting of a colorant, a flame retardant, a lubricant, a compatibilizer, an antioxidant, and an ultraviolet absorber is charged into the melt kneader. Item 7. The production method according to any one of Items 1 to 6. 前記スリットを通過させた前記原料樹脂組成物を冷却する工程をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method as described in any one of Claims 1-7 which further includes the process of cooling the said raw material resin composition which let the said slit pass.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019044139A (en) * 2017-09-07 2019-03-22 コニカミノルタ株式会社 Manufacturing method of thermoplastic resin composition
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